头文件

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#include <fstream>
  • 输入输出流：
    • std::ifstream：Input File Stream，用于从文件中读取数据。
    • std::ofstream：Output File Stream，用于向文件中写入数据。
    • std::fstream：File Stream，可以同时进行文件的读取和写入。

打开文件

  • open()函数
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std::ofstream myOutputFile; // 用于写入
std::ifstream myInputFile;  // 用于读取
// 打开文件
myOutputFile.open("data.txt");
myInputFile.open("data.txt");
  • 构造函数
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std::ofstream myOutputFile("data.txt");
std::ifstream myInputFile("data.txt");
  • 检查是否打开文件
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if (!myOutputFile.is_open()) {
    // 报告错误并退出
    std::cerr << "错误：无法打开文件用于写入！" << std::endl;
    return 1; // 返回错误码
}

读写操作

  • 可以使用流操作符
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// 写入
myOutputFile << "Hello, World!" << std::endl;
myOutputFile << 42 << std::endl;

// 读取
std::string line;
int number;
myInputFile >> line >> number; // 注意：>> 会以空白字符（空格、换行）为分隔
  • 也可使用get()，getline()，read(), write()等函数。

关闭文件

  • 操作完成后，务必关闭文件以释放系统资源，并将缓冲区中的数据全部写入磁盘。
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myOutputFile.close();
myInputFile.close();

文件打开模式

  • std::ios::in
    • 输入模式：打开文件用于读取数据
  • std::ios::out
    • 输出模式：打开文件用于写入数据 ,默认会清空文件原有内容。
  • std::ios::app
    • 追加模式：从文件末尾开始写入，保留原有内容。必须和 ios::out 配合使用。
  • std::ios::trunc
    • 截断模式：如果文件已存在，打开时清空其内容。这是 ios::out 的默认行为。
  • std::ios::binary
    • 二进制模式：以二进制（而不是文本）方式处理文件。

二进制读写

  • read() 和 write() 是为二进制 (Binary) I/O 设计的，处理的是原始字节流。它们不关心数据是什么类型、代表什么意义，只是简单地将内存中的一块数据原封不动地（byte-for-byte）复制到文件，或者从文件复制到内存。

read()

  • 原型
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istream& read(char* s, std::streamsize n);
  • char* s：这是一个指向内存块起始地址的指针。它告诉 read 函数应该把从文件读取的数据存放到哪里。注意这里不是 const，因为 read 函数会修改这块内存的内容。
  • std::streamsize n：要从文件中读取多少个字节。

write()

  • 原型
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ostream& write(const char* s, std::streamsize n);
  • const char* s：这是一个指向内存块起始地址的指针。它告诉 write 函数从哪里开始复制数据。
  • 因为 char 在 C++ 中被定义为1个字节大小，所以 char* 是一个可以指向任何字节序列的通用字节指针。
  • std::streamsize n：这是一个整数类型，表示要从起始地址 s 开始，连续写入多少个字节。

文件定位

  • tellg()
    • 返回当前读取指针 (get pointer) 的位置（从文件开头计的字节数）。
  • tellp()
    • 返回当前写入指针 (put pointer) 的位置。对于 fstream，通常读写指针是同步的。
  • seekg(offset, dir)
    • 移动读取指针到指定位置。
    • offset: 偏移量（字节）。
    • dir: 起始位置。
  • seekp(offset, dir)
    • 移动写入指针到指定位置。参数与 seekg 相同。
  • dir (起始位置) 的可能值：
    • std::ios::beg，从文件开头计算偏移量。
    • std::ios::cur，从文件当前位置计算偏移量。
    • std::ios::end，从文件末尾计算偏移量
  • 例子
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// 将读指针移动到文件开头
fs.seekg(0, std::ios::beg);

// 将写指针移动到文件末尾（用于追加）
fs.seekp(0, std::ios::end);

// 将读指针从当前位置向后移动10个字节
fs.seekg(10, std::ios::cur);

获取读写大小

  • 原型
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std::streamsize gcount() const;
  • 返回上一次非格式化输入操作（Unformatted Input Operation）成功读取的字符数。
  • 非格式化：像 read(), getline(), get() 这样的函数，它们直接处理字符流